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哪些因素影响了水的反射

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/08 13:53:43
哪些因素影响了水的反射
太阳辐射光线照射在不同的物体上反射回来的颜色是不同的,各种不同物体对颜色的吸收也是不同的,但是是什么影响了“水”的反射本质呢?使得水看起来跟其它物质“颜色”不同
最好能从光谱反射的角度说一下.
一、水体的光谱特性
太阳光到达水面,一部分被水面反射回空中,它的反射强度与水面性质 有关(如水面粗糙度等).其余的光则透射到水中,其中大部分被水体吸收; 部分被水体中的悬浮粒子所散射,产生水中散射光,其散射强度与水体浑浊 度有关,返回水面的那部分散射光称为后向散射光;另外部分透射到达水底,形成水底反射光.这样,水中后向散射光及浅水条件下的水底反射光,组成 水中光.
水体对太阳光吸收、反射和透射是随波长而变化的,总的是吸收大于反 射和透射.厚度为 1mm 的水层的吸收光谱曲线.其中,可见光波 段水吸收率较低,即在蓝、绿光波段透射能力相对较高.因此,水浅时,蓝、 绿光波段可透射过水体,反映出水底情况.水对近红外波段吸收较强,在 1.4μm 和 1.9μm 附近,其吸收率接近 100%.显然,对于自然水体,即使水很浅,也能吸收绝大部分的红外辐射.
(一)水体反射率与浑浊度的关系
自然界水体中含有多种有机物和无机物,其中有些杂质处于悬浮状态.水体的反射光谱与悬浮物的性质和含量密切相关.利用光谱辐射计,通过测 量得出:悬浮泥沙所引起的浑浊程度是影响水体反射率的主要因素之一.图
6-4 表示浑浊水体(悬浮泥沙含量为 99mg·1-1)和清水(悬浮泥沙含量为
10mg·1-1)的反射光谱特性曲线.可见,在可见光的橙、红光波段内,浑浊 水的反射率比清水的反射率高 5%左右.清水在 0.75μm 处,反射率降为零,而含有泥沙的浑浊水,在近红外波段的 0.8μm 处还出现较高的反射率.在
0.95μm 处浑浊水反射率下降为零.陆地卫星测量的反射率结果,也表明在0.6—0.7μm 波段反射率与水体的浑浊度之间存在着线性关系.
(二)水体反射率与叶绿素的关系 水体中的叶绿素浓度对水的光谱特性影响较为显著.水体叶绿素浓度增
加,蓝光波段的反射率明显下降,而绿光波段的反射率却明显上升.叶绿素的浓度是衡量水体初级
生产力和高营养化作用的重要指标.因此,用遥感方法可监测藻类的存在和 浓度.
自然水体中的杂质,除了悬浮无机物和叶绿素外,其它物质也会造成水 体光谱特性的变化.例如,水上油溢污染使紫外和蓝光波段反射率增高.而 水体中酸,或无机盐类的含量等,对水的反射率影响则较小,看不出差异.综上所述,水体由于浑浊度、叶绿素或水表面性质不同,具有不同的光
谱特性变化.